JPH05291883A - 適応型フィルタ - Google Patents
適応型フィルタInfo
- Publication number
- JPH05291883A JPH05291883A JP9278192A JP9278192A JPH05291883A JP H05291883 A JPH05291883 A JP H05291883A JP 9278192 A JP9278192 A JP 9278192A JP 9278192 A JP9278192 A JP 9278192A JP H05291883 A JPH05291883 A JP H05291883A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- level
- input signal
- filter
- signal
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- Pending
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- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 画像もしくは音声信号で信号帯域内で振幅に
よるＳ／Ｎの変化に応じて最もよい特性を持つフィルタ
を得ることを目的とする。 【構成】 入力信号の振幅を検出する検出手段を設け、
また検出した振幅値に応じてフィルタの時定数を変化さ
せる手段を設け、入力信号のレベルによってフィルタの
伝達関数を変化させるようにした。
よるＳ／Ｎの変化に応じて最もよい特性を持つフィルタ
を得ることを目的とする。 【構成】 入力信号の振幅を検出する検出手段を設け、
また検出した振幅値に応じてフィルタの時定数を変化さ
せる手段を設け、入力信号のレベルによってフィルタの
伝達関数を変化させるようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は画像、音声信号に対し
て帯域制限を設け、雑音を除去するフィルタに関するも
のである。
て帯域制限を設け、雑音を除去するフィルタに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】以下に本発明に関する従来技術の説明を
する。従来、周波数軸上での帯域制限フィルタは一般的
に広く用いられており、ここでは一般的な構成を説明す
る。図６は、従来の基本的なアナログフィルタ（アクテ
ィブ型）の構成を示したものである。図において、１１
は入力信号、１２は抵抗、１３はオペレーションアン
プ、１４はコンデンサ、１５は抵抗、１６は抵抗、１７
はコンデンサ、１８は出力信号である。また、図７は、
従来の基本的なディジタルフィルタの構成を示したもの
である。図において、２１は入力信号、２２は遅延器、
２３は係数制御部、２４は演算部、２５は出力信号であ
る。
する。従来、周波数軸上での帯域制限フィルタは一般的
に広く用いられており、ここでは一般的な構成を説明す
る。図６は、従来の基本的なアナログフィルタ（アクテ
ィブ型）の構成を示したものである。図において、１１
は入力信号、１２は抵抗、１３はオペレーションアン
プ、１４はコンデンサ、１５は抵抗、１６は抵抗、１７
はコンデンサ、１８は出力信号である。また、図７は、
従来の基本的なディジタルフィルタの構成を示したもの
である。図において、２１は入力信号、２２は遅延器、
２３は係数制御部、２４は演算部、２５は出力信号であ
る。
【０００３】次に従来技術の詳細動作について説明す
る。図６は従来のアナログフィルタの構成を表したもの
であるが、１１のアナログの映像または音声信号を入力
し、１３のオペアンプで構成するアクティブフィルタに
よって帯域を制限している。このときのフィルタの伝達
関数は、１２〜１７の抵抗やコンデンサの値によって決
定していた。
る。図６は従来のアナログフィルタの構成を表したもの
であるが、１１のアナログの映像または音声信号を入力
し、１３のオペアンプで構成するアクティブフィルタに
よって帯域を制限している。このときのフィルタの伝達
関数は、１２〜１７の抵抗やコンデンサの値によって決
定していた。
【０００４】また、ディジタルの場合は図７に示すよう
にディジタルサンプリング化された映像または音声信号
を入力し、２２の遅延器によって必要な次数を決定し、
それぞれのタップの信号に２３の係数制御で任意の係数
を乗じ、それぞれを加算することにより帯域制限を掛け
るものである。上記アナログまたはディジタル型のフィ
ルタの伝達関数は、例えば、代表的な特性としては、一
次遅れと呼ばれるもので、図６の形のものでは、帰還抵
抗１６と帰還コンデンサ１７の積で定まる時定数Ｔ＝Ｒ
Ｃに対応する周波数で出力振幅は半減する。以後、周波
数に比例して出力は減少していく。
にディジタルサンプリング化された映像または音声信号
を入力し、２２の遅延器によって必要な次数を決定し、
それぞれのタップの信号に２３の係数制御で任意の係数
を乗じ、それぞれを加算することにより帯域制限を掛け
るものである。上記アナログまたはディジタル型のフィ
ルタの伝達関数は、例えば、代表的な特性としては、一
次遅れと呼ばれるもので、図６の形のものでは、帰還抵
抗１６と帰還コンデンサ１７の積で定まる時定数Ｔ＝Ｒ
Ｃに対応する周波数で出力振幅は半減する。以後、周波
数に比例して出力は減少していく。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のフィルタの構成
は、ディジタル、アナログ方式共に入力信号に対し、時
定数は固定であった。つまり出力信号が減衰しはじめる
値は入力信号の周波数によってのみ定まる。このため入
力信号のＳ／Ｎ比が振幅によって変化している場合、例
えば小さな振幅の場合はＳ／Ｎが良く、大きな振幅の場
合はＳ／Ｎが悪くなるような場合、一様にフィルタリン
グをしてしまうことになるので、正確に雑音除去の役目
を果たしていなかった。
は、ディジタル、アナログ方式共に入力信号に対し、時
定数は固定であった。つまり出力信号が減衰しはじめる
値は入力信号の周波数によってのみ定まる。このため入
力信号のＳ／Ｎ比が振幅によって変化している場合、例
えば小さな振幅の場合はＳ／Ｎが良く、大きな振幅の場
合はＳ／Ｎが悪くなるような場合、一様にフィルタリン
グをしてしまうことになるので、正確に雑音除去の役目
を果たしていなかった。
【０００６】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、入力信号の振幅によるＳ／Ｎの変
化に応じた適性なフィルタ特性の設定変更を行い、より
良い画質もしくは音質を得ることを目的とする。
めになされたもので、入力信号の振幅によるＳ／Ｎの変
化に応じた適性なフィルタ特性の設定変更を行い、より
良い画質もしくは音質を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる適応型
フィルタは、入力信号の振幅を検出する手段を設け、ま
た、検出した振幅値に応じてフィルタの時定数を変化さ
せる手段を設け、入力信号のレベルによってフィルタの
伝達関数を変化させるようにした。
フィルタは、入力信号の振幅を検出する手段を設け、ま
た、検出した振幅値に応じてフィルタの時定数を変化さ
せる手段を設け、入力信号のレベルによってフィルタの
伝達関数を変化させるようにした。
【０００８】
【作用】この発明における適応型フィルタは、入力信号
の振幅が変化すると伝達関数の特性が変化する。
の振幅が変化すると伝達関数の特性が変化する。
【０００９】
【実施例】実施例１．次にこの発明の実施例を図につい
て説明する。図１は請求項１の一実施例を示すもので、
図中１１はアナログ入力信号、１２は抵抗、１３はオペ
レーションアンプ、１５は可変抵抗、１６は可変抵抗、
１８は出力信号である。新規な部分として、１９の入力
信号の振幅を判定するレベル検出部、２０の抵抗やコン
デンサの値を制御する定数制御部がある。また、３４は
容量が数種用意されていて、定数制御部出力によりどれ
かの数値の容量が選択されている多段階コンデンサであ
り、３６も同様の多段階コンデンサである。
て説明する。図１は請求項１の一実施例を示すもので、
図中１１はアナログ入力信号、１２は抵抗、１３はオペ
レーションアンプ、１５は可変抵抗、１６は可変抵抗、
１８は出力信号である。新規な部分として、１９の入力
信号の振幅を判定するレベル検出部、２０の抵抗やコン
デンサの値を制御する定数制御部がある。また、３４は
容量が数種用意されていて、定数制御部出力によりどれ
かの数値の容量が選択されている多段階コンデンサであ
り、３６も同様の多段階コンデンサである。
【００１０】図２は図１の構成による適応型フィルタの
周波数特性の例を示した特性図である。図２は、図１の
構成で入力コンデンサ３４の容量が小さく、かつ帰還コ
ンデンサ３７の容量が大きくて、いわゆる一次遅れと称
される伝達関数を持つ場合の例である。利得が低下しは
じめる周波数は帰還抵抗１６と帰還コンデンサ３７の積
の時定数で定まり、したがって帰還コンデンサ３７が入
力信号１１の振幅が大きくなると容量が大容量のものに
切り換わるように設定されている。
周波数特性の例を示した特性図である。図２は、図１の
構成で入力コンデンサ３４の容量が小さく、かつ帰還コ
ンデンサ３７の容量が大きくて、いわゆる一次遅れと称
される伝達関数を持つ場合の例である。利得が低下しは
じめる周波数は帰還抵抗１６と帰還コンデンサ３７の積
の時定数で定まり、したがって帰還コンデンサ３７が入
力信号１１の振幅が大きくなると容量が大容量のものに
切り換わるように設定されている。
【００１１】この動作は次のようになる。例えば画像信
号のような入力信号１１の振幅レベルが大きくなると、
何段階かに設定されているレベル検出部１９が振幅を検
出し、それに対応して定数制御部では予め設定してある
コンデンサの容量表を選択する。そして帰還コンデンサ
３７の数値スイッチを選ぶ。図２の例では、振幅が大き
くなると容量が大きくなり、つまり時定数が大きくな
り、低い周波数から利得が低下しはじめる。すなわち点
線表示の特性に変化する。こうした容量可変型のフィル
タの望ましい用途としては、画像信号で輝度レベルが高
くなるとノイズが目立つ、画像伝送のノイズ除去があ
る。
号のような入力信号１１の振幅レベルが大きくなると、
何段階かに設定されているレベル検出部１９が振幅を検
出し、それに対応して定数制御部では予め設定してある
コンデンサの容量表を選択する。そして帰還コンデンサ
３７の数値スイッチを選ぶ。図２の例では、振幅が大き
くなると容量が大きくなり、つまり時定数が大きくな
り、低い周波数から利得が低下しはじめる。すなわち点
線表示の特性に変化する。こうした容量可変型のフィル
タの望ましい用途としては、画像信号で輝度レベルが高
くなるとノイズが目立つ、画像伝送のノイズ除去があ
る。
【００１２】実施例２．図３は他の実施例を示す構成図
で、図中２１はディジタル入力信号、２２は遅延器、２
３は係数制御部、２４は演算部、２５は出力信号であ
る。新規な部分は、２６入力信号のレベルを検出するレ
ベル検出部と、３３の係数制御部である。従来例と比
べ、入力信号２１の振幅レベルを検出し、検出した振幅
レベルに対応し、係数設定が可変になっているところが
異なる。
で、図中２１はディジタル入力信号、２２は遅延器、２
３は係数制御部、２４は演算部、２５は出力信号であ
る。新規な部分は、２６入力信号のレベルを検出するレ
ベル検出部と、３３の係数制御部である。従来例と比
べ、入力信号２１の振幅レベルを検出し、検出した振幅
レベルに対応し、係数設定が可変になっているところが
異なる。
【００１３】図４は係数を変化させる具体回路側を示し
た構成図である。図４において、図３の置延器２２はフ
リップフロップＦＦであり、レベル検出部２６は振幅判
定のＲＯＭであり、係数の設定は、レベル検出を受けた
乗算器ＲＯＭ２３の数値を変えることである。また、演
算部２４は各置延器２２の出力信号を係数倍して加算す
る加算器と除算器とになる。
た構成図である。図４において、図３の置延器２２はフ
リップフロップＦＦであり、レベル検出部２６は振幅判
定のＲＯＭであり、係数の設定は、レベル検出を受けた
乗算器ＲＯＭ２３の数値を変えることである。また、演
算部２４は各置延器２２の出力信号を係数倍して加算す
る加算器と除算器とになる。
【００１４】次に動作を図３、図４に基づいて説明す
る。まずディジタルサンプリングされた信号２１は２２
の遅延器および２６のレベル検出部に入力される。２２
の遅延器の数は構成するディジタルフィルタの次数によ
って決定され、それぞれの遅延器からタップ信号として
出力し、２４の演算部で２３の係数制御部からそれぞれ
のタップ信号に係数が乗じられ、すべてのタップ信号を
加算することにより、帯域制限された出力信号２５を得
る。一方２６のレベル検出部では入力信号の振幅を判定
し、例えば振幅が小さいときはＳ／Ｎが良く、大きい時
はＳ／Ｎが悪くなる信号の場合、２３の係数制御部から
入力信号のレベルが小さいときは高域まで通過する係数
を掛け、入力信号のレベルが大きいときは高域をカット
するような係数を掛ける。
る。まずディジタルサンプリングされた信号２１は２２
の遅延器および２６のレベル検出部に入力される。２２
の遅延器の数は構成するディジタルフィルタの次数によ
って決定され、それぞれの遅延器からタップ信号として
出力し、２４の演算部で２３の係数制御部からそれぞれ
のタップ信号に係数が乗じられ、すべてのタップ信号を
加算することにより、帯域制限された出力信号２５を得
る。一方２６のレベル検出部では入力信号の振幅を判定
し、例えば振幅が小さいときはＳ／Ｎが良く、大きい時
はＳ／Ｎが悪くなる信号の場合、２３の係数制御部から
入力信号のレベルが小さいときは高域まで通過する係数
を掛け、入力信号のレベルが大きいときは高域をカット
するような係数を掛ける。
【００１５】例えば図４のディジタルフィルタが次式で
表される伝達関数を持つとする。 Ｈ（Ｚ-1）＝Ｚ-9／１２８（−１Ｚ-4＋４Ｚ-3 -10Z-2＋３９Ｚ-1＋６４Ｚ＋３９Ｚ+1 −１０Ｚ+2＋４Ｚ+3−１Ｚ+4） ただし、Ｚ-1＝ｅｘｐ（-jω/fs)である。上記で各係数
の数値がレベル検出部の結果によって、つまり入力信号
の振幅レベルによって変化する。こうして入力信号に対
する出力信号の周波数特性が、例えば図５に示すように
変化する。
表される伝達関数を持つとする。 Ｈ（Ｚ-1）＝Ｚ-9／１２８（−１Ｚ-4＋４Ｚ-3 -10Z-2＋３９Ｚ-1＋６４Ｚ＋３９Ｚ+1 −１０Ｚ+2＋４Ｚ+3−１Ｚ+4） ただし、Ｚ-1＝ｅｘｐ（-jω/fs)である。上記で各係数
の数値がレベル検出部の結果によって、つまり入力信号
の振幅レベルによって変化する。こうして入力信号に対
する出力信号の周波数特性が、例えば図５に示すように
変化する。
【００１６】また、図５は上記作用の１例を３次元グラ
フで表したものであるが、この図は入力信号の特性が振
幅が小さいときはＳ／Ｎが良く、大きい時はＳ／Ｎが悪
くなる場合を表しており、入力信号のレベルが高くかつ
周波数が高い場合はフィルタの利得を低く、入力信号の
レベルが低くかつ周波数が低い場合はフィルタの利得を
高くするようにしたものである。
フで表したものであるが、この図は入力信号の特性が振
幅が小さいときはＳ／Ｎが良く、大きい時はＳ／Ｎが悪
くなる場合を表しており、入力信号のレベルが高くかつ
周波数が高い場合はフィルタの利得を低く、入力信号の
レベルが低くかつ周波数が低い場合はフィルタの利得を
高くするようにしたものである。
【００１７】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、画像も
しくは音声信号の入力レベルによってフィルタの伝達関
数を可変にする構成としたので、入力信号のレベルに応
じて必要な周波数成分のみを摘出できる効果がある。
しくは音声信号の入力レベルによってフィルタの伝達関
数を可変にする構成としたので、入力信号のレベルに応
じて必要な周波数成分のみを摘出できる効果がある。
【図１】この発明の一実施例である適応型フィルタの構
成図である。
成図である。
【図２】図１のフィルタの周波数特性を示した特性図で
ある。
ある。
【図３】この発明の他の実施例であるディジタル形適応
フィルタの構成図である。
フィルタの構成図である。
【図４】図３の係数変化の具体回路図である。
【図５】図４の実施例による制御特性を３次元グラフで
表した特性図である。
表した特性図である。
【図６】従来のアナログフィルタの一例を表した構成図
である。
である。
【図７】従来のディジタルフィルタの一例を表した構成
図である。
図である。
１１ アナログ入力信号 １３ オペレーションアンプ １６ 帰還抵抗 １８ アナログ出力信号 １９ レベル検出部 ２０ 定数制御部 ２１ ディジタル入力信号 ２２ ディジタル遅延器 ２３ 係数制御部 ２４ 演算部 ２５ ディジタル出力信号 ２６ レベル検出部 ３３ 係数制御部 ３７ 帰還コンデンサ
Claims (1)
- 【請求項１】 入力対出力比で定義される伝達関数の、
時定数を可変設定とし、 入力信号のレベルを検出する手段と、 上記検出レベルで定まる時定数に上記伝達関数の時定数
を設定する制御手段を備えた適応型フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9278192A JPH05291883A (ja) | 1992-04-13 | 1992-04-13 | 適応型フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9278192A JPH05291883A (ja) | 1992-04-13 | 1992-04-13 | 適応型フィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05291883A true JPH05291883A (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=14063963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9278192A Pending JPH05291883A (ja) | 1992-04-13 | 1992-04-13 | 適応型フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05291883A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6525519B2 (en) | 2000-06-30 | 2003-02-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Amplitude detecting circuit |
| JP2015073254A (ja) * | 2013-10-04 | 2015-04-16 | 日本電信電話株式会社 | 濾波器 |
-
1992
- 1992-04-13 JP JP9278192A patent/JPH05291883A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6525519B2 (en) | 2000-06-30 | 2003-02-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Amplitude detecting circuit |
| JP2015073254A (ja) * | 2013-10-04 | 2015-04-16 | 日本電信電話株式会社 | 濾波器 |
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